Se utiliza un variador de frecuencia en motores de corriente alterna para controlar la velocidad del motor. Aunque es más caro en primer costo que un motor de velocidad fija, este tipo de sistema puede proporcionar ahorros de costos al reducir los gastos de servicios públicos y aumentar la vida útil del equipo. Los sistemas de transmisión de frecuencia variable cambian el voltaje y la frecuencia del motor para aumentar o disminuir las tasas de flujo de la bomba.
Este sistema contiene un convertidor de corriente alterna (CA) a corriente continua (CC), un circuito de procesamiento de CC y un inversor de CC a CA. El resultado es una fuente de CA de carácter similar a la CA suministrada por la red, pero con la capacidad de subir y bajar el voltaje y la frecuencia. Cuando se conecta a una bomba, un motor de accionamiento de frecuencia variable puede proporcionar control de la tasa de flujo sin el uso de sistemas de válvulas de control.
La ventaja de los sistemas de transmisión de frecuencia variable proviene de la potencia reducida requerida para hacer funcionar la bomba a velocidades más bajas. Es ineficaz hacer funcionar una bomba a una velocidad y reducir los caudales con válvulas. Las empresas de servicios públicos cobran a los clientes por factores de potencia más bajos o eficiencia eléctrica, y puede ser una ventaja utilizar sistemas de variadores de frecuencia con factores de potencia más altos.
Estos sistemas se utilizan en una amplia variedad de industrias. Algunos procesos químicos tienen límites de temperatura aceptables estrechos para la calidad del producto. La variación de los caudales de producto puede proporcionar un ajuste de temperatura más rápido que la variación de la fuente de calor o enfriamiento.
Las torres de enfriamiento de agua tienen una alta variabilidad en el flujo de agua para el enfriamiento de procesos. Durante un clima más fresco, se requiere menos flujo de agua y un sistema de velocidad variable puede mantener las temperaturas requeridas a costos mucho más bajos. La conexión del control del motor a los reguladores de temperatura del sistema permite aumentar el flujo de agua necesario para la refrigeración.
Otra ventaja de los motores de velocidad variable es la capacidad de arranque suave. Los motores conectados a un voltaje constante arrancan rápidamente y se producen tensiones en el motor debido a cambios repentinos de presión. Arrancar un motor con control de frecuencia variable permite que el motor aumente la velocidad lentamente y que se produzcan tensiones menores en el sistema. Menos estrés puede resultar en una mayor vida útil del equipo y una reducción de costos.
La mayoría de los motores eléctricos se enfrían con ventiladores conectados al eje de transmisión del motor. Una desventaja de los sistemas de variadores de frecuencia es la pérdida de enfriamiento del ventilador cuando funcionan a velocidades más bajas. Este tipo de sistema también puede provocar un calentamiento adicional de los devanados del motor. Es posible que sea necesario instalar sensores de temperatura del motor o ventiladores de enfriamiento auxiliares en climas cálidos para evitar el sobrecalentamiento del motor.
Los motores de accionamiento de frecuencia variable pueden tener niveles de ruido más altos que un motor de velocidad constante. La frecuencia tiene una forma de onda de CA ligeramente diferente a la CA suministrada por la red. Esto puede provocar vibraciones en los devanados del motor, lo que genera un ruido que puede aumentar con frecuencias y velocidades más bajas del motor.